DE10241508A1 - vehicle clutch - Google Patents
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Abstract
Eine Fahrzeugkupplung (6) ist angeordnet in einem Fahrzeug zwischen einer Antriebsmaschine (2) und einem Getriebe (4) und wird gesteuert in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine (2). Als Fliehkraftkupplung weist die Fahrzeugkupplung (6) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) eine variable Drehmomentübertragung verursachenden Elementen (26, 32) auf. Die Fahrzeugkupplung (6) ist ohne einen fremdbetätigten Aktuator betätigbar, ist die einzige zwischen Antriebsmaschine (2) und Getriebe (4) angeordnete Kupplung und ist als eine Anfahrkupplung ohne Zugkraftunterbrechungsmöglichkeit bei Schaltvorgängen vorgesehen.A vehicle clutch (6) is arranged in a vehicle between a drive machine (2) and a transmission (4) and is controlled as a function of the speed of the drive machine (2). As a centrifugal clutch, the vehicle clutch (6) has elements (26, 32) that cause a variable torque transmission depending on the speed of the drive machine (2). The vehicle clutch (6) can be actuated without an externally actuated actuator, is the only clutch arranged between the drive machine (2) and the transmission (4) and is intended as a starting clutch without the possibility of interrupting the tractive force during switching operations.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a vehicle clutch the preamble of claim 1.
In einem Fahrzeug wird üblicherweise zwischen einer Antriebsmaschine und einem Fahrzeuggetriebe eine Fahrzeugkupplung eingebaut, die zwei Funktionen zu übernehmen hat. Einerseits dient die Fahrzeugkupplung zum Anfahren des Fahrzeugs, indem eine zunächst geöffnete Fahrzeugkupplung über einen schleifenden Zwischenzustand bei Bewegungsaufnahme des Fahrzeugs zunehmend schließt, wodurch mehr und mehr Drehmoment übertragen wird, bis schließlich die Fahrzeugkupplung vollständig geschlossen ist und das komplette Drehmoment von der Antriebsmaschine auf das Getriebe übertragen wird.Usually in a vehicle between a prime mover and a vehicle transmission Vehicle clutch installed to perform the two functions Has. On the one hand, the vehicle clutch serves to start the vehicle, by first one opened Vehicle clutch via a grinding intermediate state when the vehicle starts to move increasingly closes whereby more and more torque is transmitted until finally the Vehicle clutch completely is closed and the complete torque from the prime mover transferred to the gearbox becomes.
Andererseits dient die Fahrzeugkupplung während der Fahrt, zum Zwecke des Wechselns der Zahnradübersetzung im Getriebe, dem Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Antriebsmaschine und Fahrzeuggetriebe, um später nach dem Wechsel, entsprechend dem Fahrzustand, entweder schnell oder allmählich wieder geschlossen zu werden.On the other hand, the vehicle clutch is used during the Ride, for the purpose of changing the gear ratio in the transmission, the Loosen the positive connection between prime mover and vehicle gearbox, to later later the change, depending on the driving state, either fast or gradually to be closed again.
Eine derartige Fahrzeugkupplung ist
beispielsweise aus der
Zwischen einer Antriebsmaschine und einem Fahrzeuggetriebe ist eine Fahrzeugkupplung angeordnet, die als eine Fliehkraftkupplung beim Anfahrvorgang arbeitet. Während eines Gangwechsels muss die Kupplung von einem Aktuator über ein entsprechendes Gestänge fremdbetätigt werden. Das erfordert einen separaten Aktuator mit zugehöriger Übertragungseinrichtung zur Kupplung und eine damit verbundene Betätigungseinrichtung an der Kupplung.Between a prime mover and a vehicle clutch, a vehicle clutch is arranged works as a centrifugal clutch when starting. During one The clutch must be changed from one actuator via a gear change corresponding linkage externally actuated become. This requires a separate actuator with an associated transmission device to the clutch and an associated actuator on the clutch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkupplung zwischen Antriebsmaschine und Fahrzeuggetriebe zu vereinfachen.The invention has for its object a Vehicle coupling between engine and vehicle transmission to simplify.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.The task is solved by a vehicle clutch with the features of claim 1. refinements are the subject of subclaims.
Eine Fahrzeugkupplung ist in einem Fahrzeug zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe angeordnet. Sie wird gesteuert in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine und gegebenenfalls eines Drehzahlsignals des Getriebes, beispielsweise der Eingangswellendrehzahl oder der Abtriebswellendrehzahl des Getriebes. In Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine verursachen Elemente in Form einer Fliehkraftkupplung eine variable Drehmomentübertragung. Mit Hilfe der Drehzahlsignale wird beim Anfahren eine dem Fahrpedalwinkel entsprechende Beschleunigung des Fahrzeugs dadurch eingestellt, dass die Fliehkraftwirkung der Elemente das erforderliche Reibmoment erzeugen. Bei kleinen Drehzahlen, im Motorleerlauf bzw. bei einer Getriebeeingangswellendrehzahl bzw. Getriebeabtriebswellendrehzahl nahe dem Stillstand öffnet die Fahrzeugkupplung selbsttätig aufgrund der geringen anliegenden Fliehkräfte, die prinzipbedingt abhängig sind von der Drehzahl. Eine Betätigung der Fahrzeugkupplung erfolgt nur über die Fliehkräfte. Ein Aktuator, der fremdbetätigt die Fahrzeugkupplung verstellt, ist nicht vorgesehen. Die Fahrzeugkupplung ist die einzige zwischen der Antriebsmaschine und dem Ge triebe angeordnete Kupplung und wirkt lediglich als eine Anfahrkupplung ohne Zugkraftunterbrechungsmöglichkeit bei Schaltvorgängen. Eine Schaltkupplung zur Unterbrechung der Zugkraft und der Drehmomentübertragung bei einem Schaltvorgang während der Fahrt ist nicht vorgesehen. Vorzugsweise sind Vorrichtungen vorgesehen zur Überwachung der Drehzahl eines Bauteils auf der Eingangsseite der Fahrzeugkupplung und eines Bauteils auf der Ausgangsseite der Fahrzeugkupplung, so dass Drehzahldifferenzen in der Kupplung aufgezeigt werden können. Ein zu starkes Beschleunigen der Kupplung durch die Antriebsmaschine soll ebenso wie ein zu starkes Drücken der Motordrehzahl durch Rückwirkungen von der Abtriebsseite der Kupplung bzw. des Getriebes vermieden werden, indem die Drehzahlen überwacht werden und notfalls der Missstand durch eine aktive Beeinflussung der Antriebsmaschine durch ein Zurücknehmen der Einspritzmenge bzw. ein gegebenenfalls zeitlich begrenztes Erhöhen der Einspritzmenge behoben wird oder durch eine Änderung der Gangstufe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, in der eine Berechnung der Reibleistung der Fahrzeugkupplung erfolgen kann und die mit den Vorrichtungen zur Überwachung der Drehzahlen verbunden ist. Die Berechnung der Reibleistung erfolgt beispielsweise durch Multiplikation der Drehzahldifferenz zwischen Kupplungseingangsseite und Kupplungsausgangsseite mit dem von der Kupplung übertragenen Moment. Unter Berücksichtigung einer Zeitkomponente kann daraus die Reibarbeit ermittelt werden. Das übertragene Moment ist abhängig von der Drehzahl der Antriebsmaschine und kann durch einen geeigneten Algorithmus, der nicht Gegenstand dieser Erfindung ist, ermittelt werden, in den die Drehzahl der Antriebsmaschine, die Getriebeeingangsdrehzahl, die Getriebeabtriebsdrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das aktuelle Motormoment und daraus abgeleitete Größen als Eingangsgrößen eingehen.A vehicle clutch is in one Vehicle arranged between a prime mover and a transmission. It is controlled depending the speed of the drive machine and, if applicable, a speed signal of the transmission, for example the input shaft speed or the output shaft speed of the transmission. Dependent on of the speed of the prime mover cause elements in shape a centrifugal clutch a variable torque transmission. With the help of the speed signals, the accelerator pedal angle becomes available when starting off appropriate acceleration of the vehicle is set by that the centrifugal force of the elements generate the required friction torque. At low speeds, when the engine is idling or at a gearbox input shaft speed or gearbox output shaft speed close to standstill opens the Vehicle clutch automatically due to the low centrifugal forces that depend on the principle on the speed. An actuation the vehicle clutch only takes place via centrifugal forces. On Actuator that actuates externally the vehicle clutch is not adjusted. The vehicle clutch is the only one arranged between the engine and the gearbox Coupling and acts only as a starting clutch without traction interruption during switching operations. A clutch to interrupt traction and torque transmission during a switching operation during the journey is not planned. Devices are preferred intended for monitoring the speed of a component on the input side of the vehicle coupling and a component on the output side of the vehicle clutch, so that speed differences in the clutch can be shown. On excessive acceleration of the clutch by the drive machine as well as pushing the engine speed too hard repercussions avoided from the output side of the clutch or transmission are monitored by the speeds and, if necessary, the maladministration the prime mover by reducing the injection quantity or an increase in the injection quantity, if necessary for a limited time, has been eliminated will or through a change the gear. In an advantageous embodiment, there is an electronic control device provided in which a calculation of the friction of the vehicle clutch can take place and which is connected to the devices for monitoring the speeds is. The friction power is calculated, for example, by multiplication the speed difference between the clutch input side and clutch output side with that transmitted by the clutch Moment. Considering the friction work can be determined from a time component. The transferred Moment is dependent on the speed of the prime mover and can be adjusted by a Algorithm, which is not the subject of this invention, determined into which the engine speed, the transmission input speed, the transmission output speed, the vehicle speed, the current The engine torque and the variables derived from it are used as input variables.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der elektronischen Steuereinrichtung ein Kennfeld oder eine vergleichbare Logik gespeichert, über das die Drehzahl der Antriebsmaschine beeinflussbar ist und das die Abhängigkeiten von Werten für Fahrpedalstellung, Einspritzmenge und Motordrehzahl umfasst. Gegebenenfalls sind weitere Größen wie Fahrzeuggewicht und Belastungszustand der Kupplung zu berücksichtigen.In a further advantageous embodiment, a map or a comparable logic is stored in the electronic control device that the speed of the drive machine can be influenced and that includes the dependencies of values for accelerator pedal position, injection quantity and engine speed. If necessary, other variables such as vehicle weight and load condition of the clutch must be taken into account.
Durch die sehr großen Gewichtsunterschiede zwischen einem leeren und einem beladenen Fahrzeug, besonders bei Nutzfahrzeugen, wird es schwierig sein, eine für alle Fahrzustände geeignete Abstimmung zu finden. Bei einem schweren Fahrzeug kann der Fall eintreten, dass die Kupplung erst bei sehr hohen Drehzahlen genügend Moment überträgt, um das Fahrzeug ausreichend zu beschleunigen und somit große Differenzdrehzahlen an der Kupplung auftreten, wodurch eine große Reibleistung und in Folge ein hoher Verschleiß zu erwarten ist. Eine Motorbeeinflussung in Form einer Rücknahme der Einspritzmenge kann fallweise die Differenzdrehzahlen reduzieren, jedoch nimmt dann die Rutschzeit zu, was zu einem schlechten Beschleunigungsverhalten, wegen geringem übertragbarem Moment, und zu einer großen Reibarbeit führt. Daher weist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung die Kupplung mit ihren die Drehmomentübertragung verursachenden Elemente eine Kinematik auf, die in Abhängigkeit von Fahrzeuggewicht bzw. Fahrwiderstand beeinflussbar ist. Vorzugsweise umfasst die Kinematik wenigstens ein veränderbares Hebelelement, deren veränderbare Hebelverhältnisse zur Beeinflussung der Drehmomentsübertragungsfähigkeit der Fahrzeugkupplung dienen. Die Hebelverhältnisse an den Hebelelementen sind vorteilhafterweise durch Ver schieben von Umlenkpunkten an den Hebeln elektromotorisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch veränderbar. In einer besonders vorteilhaften Ausbildung weist die Fahrzeugkupplung einen Ausgleich von Verschleiß an der Drehmomentübertragungsfähigkeit auf, wozu insbesondere die veränderbaren Hebelelemente vorgesehen sein können. Die elektronische Steuereinrichtung der Fahrzeugkupplung ist vorteilhafterweise in eine Steuereinrichtung des Getriebes oder des gesamten Fahrzeugs integriert. Insbesondere findet eine derartige Fahrzeugkupplung Verwendung zwischen einer Antriebsmaschine und einem automatisierten Fahrzeuggetriebe.Due to the very large weight differences between an empty and a loaded vehicle, especially at Commercial vehicles, it will be difficult to find a suitable coordination for all driving conditions to find. In the case of a heavy vehicle, this can happen that the clutch only transmits enough torque at very high speeds to do that To accelerate the vehicle sufficiently and thus high differential speeds occur on the clutch, causing a large amount of friction and as a result a high wear too is expected. An engine control in the form of a withdrawal the injection quantity can occasionally reduce the differential speeds, however, the slide time increases, which leads to poor acceleration behavior, because of low transferable moment, and a big one Friction work leads. Therefore, in a particularly advantageous embodiment, the clutch with their torque transmission Elements of kinematics based on vehicle weight or driving resistance can be influenced. Preferably, the Kinematics at least one changeable Lever element, the changeable leverage ratios to influence the torque transmission capacity of the Serve vehicle clutch. The leverage ratios on the lever elements are advantageously by moving Ver deflection points on the Lever electric motor, electromagnetic, hydraulic or pneumatic variable. In a particularly advantageous embodiment, the vehicle clutch has compensation for wear the torque transmission capability on what the changeable in particular Lever elements can be provided. The electronic control device of the vehicle clutch is advantageous in a control device of the transmission or the entire vehicle integrated. In particular, such a vehicle clutch takes place Use between a prime mover and an automated one Vehicle transmissions.
Eine Neutralstellung des Getriebes beim Abstellen des Fahrzeugs ist nicht mehr erforderlich, da die Fahrzeugkupplung automatisch und sicher öffnet. Eine zusätzliche Verkabelung, Leistungsversorgung und Fahrzeuginstallation für einen Kupplungsaktuator im Fahrzeug kann entfallen. Die Bauart des der Fahrzeugkupplung nachgeordneten Getriebes ist beliebig, so können Getriebe mit einer oder mehreren Vorgelegewellen ebenso zur Anwendung kommen, wie Getriebe mit einem oder mehreren vor- oder nachgeschalteten Hilfsgetrieben, wie Splitgruppengetrieben und Bereichsgruppengetrieben.A neutral position of the transmission when parking the vehicle is no longer necessary because the Vehicle clutch opens automatically and safely. An additional Wiring, power supply and vehicle installation for one Clutch actuator in the vehicle can be omitted. The design of the vehicle clutch Subordinate gear is arbitrary, so gear with or several countershafts are used as well as gears with one or more upstream or downstream auxiliary transmissions, such as split group transmissions and area group transmissions.
Die Verwendung von Nebenabtrieben am Getriebe bleibt mit der vorgeschlagenen Fahrzeugkupplung voll funktionsfähig. Im Fahrzeugstillstand wird das Getriebe in Neutral geschaltet. Dann können die Nebenabtriebe zugeschaltet werden. Wird nun die Antriebsmaschine beschleunigt, so schließt die Kupplung und überträgt Drehmoment auf das Getriebe und damit auf die Nebenabtriebe. Entsprechendes gilt für instationäre Nebenabtriebe, die mit eingelegtem Gang betrieben werden.The use of power take-offs the proposed vehicle clutch remains full on the transmission functioning. When the vehicle is stationary, the transmission is switched to neutral. Then can they Power take-offs are switched on. Now becomes the prime mover accelerates, so closes the clutch and transmits torque on the gearbox and thus on the power take-offs. The same applies to unsteady Power take-offs that are operated with an engaged gear.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.
In der Zeichnung ist anhand eines
schematischen Längsschnittes
durch ein Stufenschaltgetriebe ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Dabei ist in der Zeichnung mit
Ein Getriebewählhebel
Die in der Zeichnung insgesamt mit
6 bezeichnete Kupplung ist als Reibscheibenkupplung ausgebildet,
die eine mit der hier nicht gezeigten Kurbelwelle des Fahrzeugmotors
Die zum Einrücken der Kupplung
Wenn das mit einem derartigen Stufenschaltgetriebe
Bei kleiner werdenden Geschwindigkeiten des
Fahrzeugs öffnet
die durch Fliehkraft betätigte Kupplung
wieder, beispielsweise wenn das Fahrzeug verkehrsbedingt halten
oder sonst zum Stillstand kommen soll. Während der übrigen Schaltvorgänge des
Getriebes erfolgt dagegen keine Kupplungsbetätigung mehr, da diese Schaltvorgänge selbsttätig jeweils
im Synchronpunkt der zugeordneten Getriebezahnräder durchgeführt werden.
Die einzelnen Schaltvorgänge
werden dabei von der Getriebesteuereinrichtung
- 22
- Fahrzeugmotorvehicle engine
- 44
- Getriebetransmission
- 66
- Kupplungclutch
- 88th
- Gehäusecasing
- 1010
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 1212
- GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
- 1414
- Getriebewählhebelgear selector lever
- 1616
- GetriebesteuereinrichtungTransmission control device
- 1818
- Kupplungsplatteclutch plate
- 2020
- KupplungsdruckplatteClutch Pressure Plate
- 2222
- Kupplungsdeckelclutch cover
- 2424
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 2626
- Zylinderrollencylindrical rollers
- 2828
- Schlitzslot
- 3030
- TellerfederBelleville spring
- 3232
- Auflauframpeleading ramp
- 3434
- Fahrpedalaccelerator
- 3636
- DrehzahlsensorSpeed sensor
- 3838
- Stellungsgeberposition transmitter
- 4040
- MotorsteuereinrichtungMotor controller
- 4242
- Lagernockenbearing cam
- 4444
- DrehzahlsensorSpeed sensor
- 4646
- Drucksensorpressure sensor
- 4848
- Saugleitungsuction
- 5050
- Stellungsgeberposition transmitter
- 5252
- Temperaturgebertemperature sensors
- 5454
- DrehzahlsensorSpeed sensor
Claims (12)
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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